Bomba de transferencia de aceite térmico
¿Qué es una bomba de transferencia de aceite térmico?
Una bomba de transferencia de aceite térmico es un tipo particular de bomba centrífuga con una construcción de acero inoxidable o acero fundido que se utiliza principalmente para la circulación y transferencia de aceite caliente. Se aplica principalmente en sistemas cerrados en los que el aceite caliente se utiliza para transferir directamente el calor sin crear puntos calientes, que pueden dañar el producto por craqueo térmico, descomposición térmica o solidificación. Las bombas de aceite térmico ayudan a garantizar un calentamiento uniforme en condiciones de alta temperatura en las que no es posible disponer de calor directo cuando se manipulan líquidos inflamables como fuelóleos pesados. Los fabricantes de bombas de transferencia de aceite térmico suelen sellar herméticamente las unidades y diseñar la carcasa para que soporte presiones de hasta 50 bares y temperaturas del fluido de hasta 350 grados. Es evidente en quemadores de aceite, hornos, calderas industriales o sistemas. La bomba de aceite térmico ofrece atractivas características de rendimiento con una capacidad de bombeo de hasta 450 metros cúbicos por hora, una altura de presión máxima de 100 metros y una velocidad de bombeo de 2900 rpm.
Figura: Configuración de una bomba de transferencia de aceite térmico
Componentes de una bomba de transferencia de aceite térmico
Motor eléctrico
La bomba de trasiego de aceite térmico utiliza un motor eléctrico con homologación ATEX para evitar explosiones en condiciones de alta temperatura y presión. El motor eléctrico proporciona la energía mecánica para hacer funcionar la bomba. Convierte la energía eléctrica en par mecánico de salida, que se transmite al cabezal de la bomba a través del eje y el acoplamiento de la bomba.
Carcasa de la bomba
La carcasa de la bomba contiene los componentes internos de la bomba, como el impulsor, los ejes y el alojamiento de los cojinetes. También sirve como recipiente de contención de la presión y lleva los puertos de succión y descarga que ayudan a dirigir el fluido dentro y fuera de los puertos de la bomba. Los fabricantes de bombas de transferencia térmica crean el cuerpo de la bomba utilizando acero inoxidable de grado 304, acero fundido o hierro fundido.
Eje
El eje es un componente mecánico rotativo apoyado sobre cojinetes. Su función principal es transportar el impulsor. Suele ser de acero inoxidable y está conectado al motor principal mediante un acoplamiento flexible o rígido.
Rodete
El impulsor es un rotor cuya función es aumentar la energía cinética y la presión del fluido. Suele ir montado en el eje de la bomba y alojado en su carcasa. Está provisto de una serie de álabes curvados hacia atrás.
Rodamientos
El objetivo principal de los cojinetes es soportar el rotor y alinearlos correctamente con los extremos fijos bajo la acción de fuerzas radiales y axiales. Los fabricantes de bombas de transferencia de aceite térmico equipan los dispositivos con rodamientos de bolas para contener el movimiento relativo del conjunto del rotor.
Entrada de aspiración y salida de descarga
El fluido entra en la bomba de transferencia de aceite térmico a través de la entrada de aspiración y sale por la salida de descarga.
¿Cómo funciona una bomba de transferencia de aceite térmico?
Cuando el motor se pone en marcha, el eje de la bomba hace girar el impulsor a gran velocidad. El efecto centrífugo del impulsor giratorio de la bomba crea un vacío dentro de la carcasa de la bomba, lo que permite que el aceite a alta temperatura entre por la entrada de la bomba. Cuando el aceite golpea los álabes del impulsor, la fuerza centrífuga lo desplaza radial y axialmente hacia el exterior al tiempo que le imparte una gran energía cinética hasta que entra en la cámara de difusión a una velocidad muy elevada. En el difusor, la extrema energía cinética se convierte en una cabeza de alta presión y, a continuación, el aceite se dirige hacia la tubería de descarga, por donde fluye hasta el lugar previsto.
Figura: Funcionamiento de una bomba de transferencia de aceite térmico
Tipos de bombas de trasiego de aceite térmico
Bomba de transferencia de aceite térmico de acero inoxidable
En esta bomba, todos los componentes húmedos están fabricados en acero inoxidable de grado 304. Este material resistente a la corrosión aumenta la durabilidad y el rendimiento de la bomba. Este material resistente a la corrosión aumenta la durabilidad y el rendimiento de la bomba. Esta bomba puede bombear aceite con partículas abrasivas y fluidos corrosivos y viscosos.
Figura: Bomba de transferencia de aceite térmico de acero inoxidable.
Bomba de trasiego de aceite térmico de aspiración axial
Una bomba de transferencia de aceite térmico de succión axial aspira aceite térmico axialmente en la succión y lo descarga a 90 grados con respecto a la succión. El fluido bombeado suele entrar por un lado de la bomba y salir por la parte superior. La bomba de aceite térmico de aspiración axial puede estar montada en un bastidor o acoplada al cuerpo de la bomba. Dependiendo de la aplicación, este tipo de bomba puede accionarse mediante un motor eléctrico o un motor diésel. Tiene un coste inicial bajo.
Figura: Bomba de transferencia de aceite térmica de aspiración axial.
Bomba de trasiego de aceite térmico de aspiración simple
En esta bomba, el aceite térmico entra en el impulsor por un lado y sale por el otro. La bomba de trasiego de aceite térmico de aspiración simple ofrece un funcionamiento suave y es fácil de reparar.
Bomba de trasiego de aceite térmico de doble aspiración
En una bomba de transferencia térmica de doble aspiración, el líquido de bombeo entra por ambos lados del impulsor y sale por la sección central. Como el líquido entra por ambos lados del impulsor de doble succión, los empujes axiales a ambos lados se anulan. Por lo tanto, esta bomba es menos susceptible al desgaste causado por el empuje axial y puede durar más tiempo. También reduce la cavitación debido a la menor velocidad de entrada.
Figura: Muestra de una bomba de transferencia de aceite térmico de doble aspiración.
Aplicaciones de las bombas de transferencia de aceite térmico
La bomba de transferencia de aceite térmico se utiliza ampliamente en muchos sistemas industriales, como la circulación de aceite caliente, quemadores de aceite, hornos y alimentación de calderas. También se utilizan mucho en plataformas marinas y en sistemas de calderas a bordo de buques.
- Las bombas de trasiego de aceite térmico se utilizan para trasvasar aceite caliente con fines de calefacción o aceite caliente a quemadores de aceite.
- Se utiliza como bomba de circulación en sistemas de calefacción industrial para tratar aceite térmico de hasta 350 grados.
- Se utilizan para bombear aceites térmicos a altas temperaturas sin refrigeración externa.
- Se utilizan para alimentar quemadores de gasóleo o como bomba de circulación de gasóleo para hacer circular gasóleo de calefacción como parte de un amplio sistema de alimentación de calderas.
Ventajas de una bomba de trasiego de aceite térmico
- Las bombas de transferencia de aceite térmico ofrecen un rendimiento óptimo y requieren un tiempo de mantenimiento mínimo.
- Pueden soportar aceite y temperaturas de hasta 350°C.
- Tienen un coste de ciclo de vida mínimo y una fiabilidad excelente.
- Tienen una alta eficiencia energética y operativa.
- Tienen una estructura sencilla y compacta, fácil de instalar y mantener.
- Utilizan motores con homologación ATEX para entornos potencialmente explosivos.
- Pueden gestionar caudales elevados de hasta 8300 litros por minuto a una presión de hasta 50 bar; por lo tanto, es perfecta para aplicaciones que requieren alta presión y gran caudal.
- Son perfectos para aceites térmicos de baja y alta viscosidad de hasta 50.000 CP.
- Están disponibles con un sistema de doble junta mecánica para permitir la refrigeración de las juntas.
- Pueden funcionar con diversos aceites térmicos, como Duratherm, Paratherm y muchos más.
- Proporcionan una salida estable y continua.
Desventajas de una bomba de transferencia de aceite térmico
- Una carga intensa puede averiar la bomba de transferencia de aceite térmico.
- Están sujetos a cavitación.
- Tiene una potencia de aspiración limitada debido al uso de la velocidad de rotación.
- Son propensos a las fugas debido al desgaste de las juntas.
- El personal cualificado debe mantener el dispositivo de alta presión y temperatura cuando sea necesario.
- Los aceites de transferencia de calor de los sistemas de aceite térmico son nocivos para el medio ambiente, por lo que requieren el uso de intercambiadores de calor de seguridad, juntas de eje y válvulas especiales, y cubetos de derrame con detección de fugas en cada junta.
Resolución de problemas de una bomba de transferencia de aceite térmico
La bomba no arranca
- Hay un fusible fundido o un disyuntor activado. Inspeccione la bomba de transferencia de aceite térmico en busca de un fusible fundido y sustitúyalo si es necesario.
- La alimentación eléctrica del panel es insuficiente. Asegúrese de que el motor recibe la tensión y la corriente adecuadas según la guía del fabricante de la bomba de transferencia de aceite térmico.
Descarga cero tras el arranque
- Hay aire en la bomba o en las tuberías de aspiración. Las bombas centrífugas monobloque verticales en línea no pueden cebarse con aire en el lado de aspiración. Asegúrese de que la bomba o las tuberías están llenas de agua para expulsar el aire del sistema de bombeo.
- El funcionamiento de la bomba en línea es inverso. Compruebe que el sentido de giro del motor coincide con el sentido de la flecha del fabricante de la bomba de trasiego de aceite térmico en la carcasa de la bomba. Invierta las polaridades del motor.
- La válvula de retención está mal instalada. Instale la válvula de retención correctamente o sustitúyala.
- La altura monomérica de la bomba es insuficiente debido a las elevadas pérdidas por fricción que exceden el diseño de la bomba. Asegúrese de aumentar la potencia de la bomba hasta el nivel recomendado por los fabricantes de bombas de transferencia de aceite térmico. Abra todas las válvulas y asegúrese de que las tuberías de impulsión son de los tamaños correctos.
- La entrada de la bomba está obstruida. Despeje el canal de cualquier obstrucción.
- El impulsor o las válvulas de retención están obstruidos. Elimine cualquier obstrucción del impulsor y de las válvulas.
La bomba vibra excesivamente
- El impulsor está muy desgastado. Inspeccione y sustituya el impulsor por otro del fabricante de la bomba de transferencia de aceite térmico si lo encuentra apto.
- Hay un empuje excesivo debido a un fallo mecánico. Inspeccione el conjunto de la bomba y corrija cualquier deficiencia.
- El eje de la bomba está oblicuo o desequilibrado. Inspeccione el poste, vuelva a equilibrarlo según sea necesario o sustitúyalo.
- Hay componentes desequilibrados en la bomba. Inspeccione y reequilibre los componentes de la bomba de transferencia de aceite térmico según sea necesario.
- El eje está doblado. Desmonte y sustituya el eje si es necesario.
La bomba es ruidosa
- La pieza giratoria roza con la pieza fija. Desmonte la bomba y corrija el conjunto del rotor.
- Algunas piezas de la bomba están sueltas. Apriete los componentes al nivel de par recomendado por los fabricantes de la bomba de transferencia de aceite térmico.
- Algunos componentes de la bomba están excesivamente desgastados. Inspeccione el conjunto del rotor en busca de rodamientos o impulsores desgastados y sustitúyalos si es necesario.
- La bomba trabaja en cavitación. Asegúrese de que la altura neta de presión de aspiración cumple las especificaciones del fabricante de la bomba de trasiego de aceite térmico. Asegúrese de abrir completamente las válvulas de la línea de aspiración.
- La bomba está trabajando fuera del rango de trabajo. Asegúrese de que el rango de trabajo es correcto según el manual del fabricante de la bomba de transferencia de aceite térmico.
Los rodamientos tienen una vida corta
- Hay un enfriamiento excesivo del rodamiento refrigerado por agua, lo que provoca la condensación de la humedad atmosférica en el alojamiento del rodamiento. Reduzca el caudal de agua de refrigeración.
- El eje está doblado. Inspeccione y sustituya el eje si es necesario.
- Los cojinetes están desgastados debido a que el eje se ha salido. Sustitúyalos si es necesario.
- Los componentes giratorios rozan con la parte fija. Corrija el montaje.
El controlador de la bomba está sobrecargado
- La velocidad de la bomba es demasiado alta. Reduzca la velocidad de la bomba.
- Hay fricción mecánica dentro de la bomba. Inspeccione el conjunto de la bomba en busca de cualquier obstrucción o desviación.
- Tensión de alimentación incorrecta. Compruebe que la bomba recibe la tensión adecuada siguiendo la guía del fabricante de la bomba de transferencia de aceite térmico.
- La densidad y la viscosidad del aceite térmico superan el diseño de la bomba. Asegúrese de que la bomba de transferencia de aceite térmico se adapta a la aplicación concreta.
Resumen
Una bomba de trasiego de aceite térmico es un dispositivo centrífugo de corte de bordes con una construcción de acero inoxidable o acero fundido que se utiliza principalmente para el trasiego y la circulación de aceite caliente. Los fabricantes de bombas de trasiego de aceite térmico suelen diseñar las unidades herméticamente selladas con una carcasa capaz de soportar altas presiones y temperaturas. La bomba de transferencia de aceite térmico se aplica principalmente en sistemas cerrados para transferir directamente aceite caliente sin causar puntos calientes, que pueden dañar el producto por craqueo térmico, descomposición térmica o solidificación. Las bombas de transferencia de aceite térmico son evidentes en muchos sistemas industriales, como la circulación de aceite caliente, quemadores de aceite, hornos y alimentación de calderas. También se encuentran en plataformas marinas y sistemas de calderas a bordo de buques u otras embarcaciones marítimas. Las bombas de transferencia de aceite térmico ofrecen un rendimiento óptimo y requieren un tiempo de mantenimiento mínimo. Estas unidades también tienen unos costes de ciclo de vida mínimos y una fiabilidad excelente. El uso de motores con homologación ATEX mejora la aplicabilidad de las bombas de trasiego de aceite térmico en entornos potencialmente explosivos.